La dinámica de los transposones impulsa la evolución del genoma y regula los mecanismos genéticos de los rasgos agronómicos en el algodón
Autores: Dong, Zeyu; Jin, Shangkun; Hao, Yupeng; Zhao, Ting; Shang, Haihong; Zhang, Zhiyuan; Fang, Lei; Zheng, Zhihong; Li, Jun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Elementos transponibles
Eventos de poliploideación
Diversificación fenotípica
Subclases de TE
Evolución del genoma
Variación estructural
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Los elementos transponibles (ETs) sirven como impulsores importantes que median eventos de poliploidización y diversificación fenotípica en los genomas de las plantas. Sin embargo, los cambios dinámicos en varias subclases de ET después de la poliploidización y sus mecanismos de influencia en la variación fenotípica requieren una mayor investigación. Las especies alopoliploides, que se originan de dos progenitores diploides, proporcionan un modelo ideal para estudiar la dinámica de los ET tras la poliploidización. Este estudio investigó la dinámica de los ET después de la poliploidización basándose en 21 genomas de algodón diploides y 7 poliploides. La subclase Tekay de los Gypsy actúa como un principal impulsor de la evolución del genoma, ya que experimentó dos eventos de explosión en el subgenoma At y su progenitor, exhibiendo la mayor abundancia, la longitud más larga y la mayor proporción entre todas las subclases de ET. En contraste, la subclase Tork de la superfamilia Gopia tiene una menor abundancia pero una mayor asociación génica, facilitando la adaptación ambiental y la variación fenotípica. Además, se construyó una variación estructural relacionada con los ET, el mapa pan-TRV, integrando datos de resecuenciación de 256 accesiones. El análisis a nivel del genoma de 28 genomas de algodón identificó 142,802 TRVs, de los cuales 72,116 mostraron polimorfismos en las 256 accesiones. La superfamilia Gypsy, particularmente la subclase Tekay, ha sido identificada como una fuente principal de TRVs, mientras que los elementos tipo Copia demuestran un enriquecimiento significativamente mayor en regiones genómicas próximas a los genes. Un total de 334 TRVs que exhiben asociaciones estadísticamente significativas con 10 rasgos fenotípicos clave, incluyendo 164 TRVs que afectan componentes de rendimiento y 170 TRVs que determinan la calidad de la fibra. Esta investigación delineó la importancia evolutiva de los elementos transponibles en la diversificación del genoma, al mismo tiempo que proporciona nuevos marcadores funcionales y posibles objetivos de edición para la disección genética y la mejora molecular de rasgos agronómicos clave en el algodón.
Descripción
Los elementos transponibles (ETs) sirven como impulsores importantes que median eventos de poliploidización y diversificación fenotípica en los genomas de las plantas. Sin embargo, los cambios dinámicos en varias subclases de ET después de la poliploidización y sus mecanismos de influencia en la variación fenotípica requieren una mayor investigación. Las especies alopoliploides, que se originan de dos progenitores diploides, proporcionan un modelo ideal para estudiar la dinámica de los ET tras la poliploidización. Este estudio investigó la dinámica de los ET después de la poliploidización basándose en 21 genomas de algodón diploides y 7 poliploides. La subclase Tekay de los Gypsy actúa como un principal impulsor de la evolución del genoma, ya que experimentó dos eventos de explosión en el subgenoma At y su progenitor, exhibiendo la mayor abundancia, la longitud más larga y la mayor proporción entre todas las subclases de ET. En contraste, la subclase Tork de la superfamilia Gopia tiene una menor abundancia pero una mayor asociación génica, facilitando la adaptación ambiental y la variación fenotípica. Además, se construyó una variación estructural relacionada con los ET, el mapa pan-TRV, integrando datos de resecuenciación de 256 accesiones. El análisis a nivel del genoma de 28 genomas de algodón identificó 142,802 TRVs, de los cuales 72,116 mostraron polimorfismos en las 256 accesiones. La superfamilia Gypsy, particularmente la subclase Tekay, ha sido identificada como una fuente principal de TRVs, mientras que los elementos tipo Copia demuestran un enriquecimiento significativamente mayor en regiones genómicas próximas a los genes. Un total de 334 TRVs que exhiben asociaciones estadísticamente significativas con 10 rasgos fenotípicos clave, incluyendo 164 TRVs que afectan componentes de rendimiento y 170 TRVs que determinan la calidad de la fibra. Esta investigación delineó la importancia evolutiva de los elementos transponibles en la diversificación del genoma, al mismo tiempo que proporciona nuevos marcadores funcionales y posibles objetivos de edición para la disección genética y la mejora molecular de rasgos agronómicos clave en el algodón.